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近年来,随着计算机技术、传感器技术和人工智能的快速发展,室内移动机器人技术也不断地向自主智能化的方向前进,如仓储物流机器人、迎宾机器人、送餐机器人和扫地机器人。然而这些移动机器人多数使用红外引导、磁条导航和二维码导航技术,大部分都有轨迹固定、非自主移动、依赖特殊环境、安装费时和成本高的缺点。ROS(Robot Operating System),即开源机器人操作系统,提供了一个完整开放的机器人研究和开发平台,提供了易于使用的框架和许多开源算法库,让用户迅速开发出先进的机器人应用程序。因此本文依托ROS系统,设计了一个基于Navigation和MoveIt架构的自主移动抓取机器人平台,并进行了功能的测试与实验。自主移动抓取机器人是移动平台搭载机械臂,融合了移动平台活动范围大和机械臂自由度高的优点,其自主功能分别来源于激光雷达和深度相机的感知、ROS系统及其开源算法的上层规划。机器人上位机控制器使用树莓派3B和PC,并使用了主从机和远程控制的方式,缓解了单一平台的计算压力,方便了机器人调试和人机交互。机器人下位机控制器使用Arbotix_M和KFBC4S1,分别用于机械臂和底盘的运动控制及数据反馈接收。传感器使用了HLS_LFCD激光雷达和Kinect_V1深度相机分别用于移动定位导航和对目标物体的识别定位。对于移动导航平台,设计采用ROS的Navigation架构建立机器人导航系统,具体使用二轮差分运动模型计算Odom,使用激光雷达和Hector实现了SLAM建图,使用AMCL进行机器人定位,然后调用Move_base节点实现了路径规划,结果发送到下位机控制器,实现了移动平台的导航。对于机械臂导航平台,设计采用MoveIt架构和深度相机建立了机械臂导航系统,具体使用相机获取RGB图和Depth图,使用模板匹配实现了目标识别定位,使用PCL点云库对Depth图像进行三维重建,计算被识别物体形心点的三维坐标,并将结果发送给机械臂控制系统,然后编写笛卡尔运动规划程序,调用OMPL的RRTConnect算法进行采样运动规划,实现了机械臂结合机器视觉的自主抓取操作。本文按照机器人设计的功能需求,对机器人软硬件平台进行了一系列的测试和实验,结果验证了机器人平台的可行性和稳定性,为后续设计开发更精准、高效、稳定的工业级产品奠定了基础。